CN108437800B - 燃料电池车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池车辆。燃料电池车辆包括在前隔室中的第一高电压单元和第二高电压单元。第一高电压单元包括第一壳体，第一壳体包括本体部和突出部分，突出部分从本体部的外表面突出，并且位于一对悬架塔之间，以及在仪表板面板和前保险杠之间。第二高电压单元被放在悬架塔中的一个悬架塔与仪表板面板之间的空间中。突出部分朝向所述一个悬架塔突出，并且当从车辆的上面观察时，相对于连接悬架塔的中心轴线的直线，突出部分的至少一部分位于在行进方向上的前侧上。

Description

燃料电池车辆
技术领域
本发明涉及一种燃料电池车辆。
背景技术
作为一种安装有燃料电池的燃料电池车辆，已知如下一种车辆，其中，高电压装置，诸如燃料电池、驱动马达和燃料电池电压控制单元，被放在前隔室内(参见例如日本专利申请特开第2014-076716号(JP 2014-076716 A)，日本专利申请特开第2009-190438号(JP 2009-190438 A)，日本专利申请特开第2014-086171号(JP 2014-086171 A)和日本专利申请特开第2014-083875号(JP 2014-083875 A))。通常，放在前隔室内的高电压装置被存储在壳体中，使得装置不太可能由于车辆的碰撞等而受到损坏。
发明内容
然而，在两个或更多个高电压装置被放在前隔室内的情形中，当车辆碰撞时，在碰撞载荷的输入方向上在前侧上的高电压装置例如可能与在后侧上的高电压装置碰撞，由此在后侧上的装置可能被损坏。例如，存储高电压装置的壳体一般地设置有足够的刚性和强度，使得即使当车辆碰撞等情况时接收撞击，高电压装置也被防止暴露到外部。因此，通过增大壳体的刚性和强度，可以减小在发生碰撞等情形时损坏存储在壳体中的高电压装置的可能性。然而，如果壳体的刚性和强度被增大，在碰撞时，从存储在壳体中的高电压装置施加到位于撞击载荷的施加方向上的后侧上的其它高电压装置的撞击力可能被增大。
为了提高碰撞时车辆的安全性，期望抑制或防止由于前隔室内在纵向方向上布置的高电压装置之间的碰撞引起的高电压装置的损坏。然而，用于抑制由于高电压装置之间的碰撞引起的后高电压装置的损坏的布置还未被充分地研究。在车辆碰撞时由高电压装置之间的碰撞导致的高电压装置的损坏的问题不仅在燃料电池和驱动马达被放置在前隔室中的情形中发生，也在两个或更多个高电压单元被放置在前隔室中的情形中发生。
与相关技术的燃料电池车辆相关，还已经期望的是，通过减少车辆的重量来减少燃料消耗，提高车辆的制造效率，减小制造成本，保护车辆的乘客。
已经开发了本发明以便解决上述问题中的至少一部分，并且可以以下形式实现本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种安装有燃料电池的燃料电池车辆。该燃料电池车辆包括：第一高电压单元和第二高电压单元，所述第一高电压单元具有第一高电压装置和第一壳体，所述第二高电压单元具有第二高电压装置。该第一壳体包括本体部和突出部分，所述本体部具有存储第一高电压装置的空间，所述突出部分从所述本体部的外表面突出。第一高电压单元和第二高电压单元被容纳在燃料电池车辆的前隔室中。第一高电压单元位于成对的悬架塔之间并且在仪表板面板和前保险杠之间。悬架塔支撑前悬架的上端部，该前悬架支撑燃料电池车辆的前轮。第二高电压单元位于悬架塔中的一个悬架塔与仪表板面板之间的空间中。突出部分朝向悬架塔中的所述一个悬架塔突出，并且当从车辆的上面观察时，相对于连接悬架塔的中心轴线的直线，突出部分的至少一部分位于在燃料电池车辆的行进方向上的前侧上。利用根据本发明的以上方面的燃料电池车辆，即使当施加了可能会导致第一高电压单元撞上第二高电压单元的情形的碰撞载荷时，第一高电压单元也不太可能或不可能与第二高电压单元碰撞，并且即使发生碰撞，撞击力也可以被减轻。因此，由于与第一高电压单元的碰撞引起的第二高电压单元的损坏可以被减少或防止。更具体地，即使第一高电压单元响应于碰撞载荷移动，突出部分与悬架塔中的一个碰撞，使得第一高电压单元的进一步移动被限制，并且第一高电压单元不太可能或不可能与第二高电压单元碰撞。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，第一壳体可以在当在行进方向上观察时的后端部中、在靠近悬架塔中的所述一个悬架塔的第一侧上具有倒棱部。倒棱部可以位于通过使靠近后端部的第一侧的第一壳体的侧面延长而设置的形状的内侧。利用如此构造的燃料电池车辆，可以进一步提高防止由于与第一高电压单元碰撞引起的第二高电压单元的损坏的效果。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，第一壳体可以进一步包括突起部，所述突起部在行进方向上向后突出。该突起部可以位于当在行进方向上观察是的第一壳体的后端部中、在靠近悬架塔中的另一个悬架塔的第二侧上。利用如此构造的燃料电池车辆，当碰撞载荷所施加到的第一高电压单元移动时，突起部与仪表板面板碰撞。因此，可以进一步提高在车辆碰撞时停止第一高电压单元的效果。
在如上所述的燃料电池车辆中，突起部可以被设置在第一壳体的竖直中央部的上方。利用该布置，在车辆碰撞时，第一高电压单元可以在高位置或高水平处击打进仪表板面板中。一般地，车舱在仪表板面板的后方，并且各种设备位于车舱侧上的仪表板面板的上部上。因此，与在面板的下部处相比，在仪表板面板的上部处，要保证仪表板面板和车舱之间的较大的距离。因此，如果突起部被如上所述设置在第一壳体的上部上，则可以提高在燃料电池车辆碰撞时的乘客保护性能。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，突出部分可以被设置于在水平方向上与在具有柱形形状的所述悬架塔中的所述一个悬架塔的上端角部中最靠近第一高电压单元的区域重叠的位置处。利用该布置，在车辆碰撞时，突出部分可以与具有最高刚性的上述一个悬架塔的上端角部碰撞。因此，可以进一步增大在车辆碰撞时通过上述第一悬架塔使第一高电压单元停止的力，并且可以在具有进一步提高的可靠性的情况下执行用以限制第一高电压单元的移动的操作。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，突出部分可以包括远端部，所述远端部具有与行进方向和竖直方向平行的平面表面。利用该布置，能够提供在车辆碰撞时与上述一个悬架塔接触(碰撞)的更大面积的突出部分。因此，即使当在车辆碰撞时第一高电压单元的移动状态改变，也可以确保借助上述一个悬架塔停止第一高电压单元的移动的效果。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，突出部分可以由铝或铝合金制成。利用该布置，能够提供具有足够强度的突出部分，同时抑制由于设置突出部分而引起的高电压单元的重量的增加。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，突出部分和本体部可以是分开的构件。利用该布置，当第一高电压单元和所述一个悬架塔之间的相对位置关系被改变时，诸如当第一高电压单元被应用到不同车辆类型时，例如，仅通过改变突出部分的安装位置，可以使突出部分相对于所述一个悬架塔的位置恰当。因此，能够容易地处理车辆类型的改变，并且燃料电池车辆的制造效率可以被提高。
在如上所述的燃料电池车辆中，突出部分可以具有中空结构，并且可以被设置在第一壳体的与所悬架塔中的一个悬架塔对置的侧面上。用于与突出部分接触的连接部可以被设置在本体部的外表面上，并且在突出部分的突出方向上突出的第一加强肋可以被设置在连接部中。被构造成加强中空突出部分的第二加强肋可以设置在突出部分的内部。在连接部中第一加强肋的端面可以与第二加强肋的端面接触，并且第一加强肋的端面可以与第二加强肋的端面在形状上基本相同。利用如此构造的燃料电池车辆，能够增加突出部分的强度，并且也增加突出部分与本体部之间的连接部的强度。此外，当突出部分与上述一个悬架塔碰撞时，从悬架塔接收的力可以被更有效地从突出部分传递到本体部侧，并且可以通过使第一高电压单元停止的效果。
在根据以上方面的燃料电池车辆中，被包括在第一高电压单元中的第一高电压装置可以由多个第一高电压装置构成，所述多个第一高电压装置包括燃料电池和被供应由燃料电池生成的电力的高电压装置。利用如此构造的燃料电池车辆，用于与燃料电池连接的高电压电线可以被缩短，并且配线结构可以被简化。
倒棱部可以被设置在可以最靠近第二高电压单元的第一壳体的角部处。
如上所述在本发明的每个形式中包括的组成元件不是完全必需的，而是视需要，一部分组成元件可以被改变、删除、或者以其它新的组成元件替换，并且一部分限制性内容可以被删除，以便解决一部分或全部上述问题，或者实现本说明书中描述的一部分或全部效果。此外，如上所述在本发明的一个形式中包括的一部分或全部技术特征可以与在如上所述的本发明的另一形式中包括的一部分或全部技术特征相结合，以提供本发明的一个独立形式，以便解决一部分或全部上述问题，或者实现本说明书中描述的一部分或全部效果。
本发明可以在除燃料电池车辆以外的不同形式中实现。例如，本发明可以被实现为在燃料电池车辆中放置高电压单元的方法，或者以例如用于高电压装置的壳体的形式实现。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出燃料电池车辆的一般构造的解释性视图；
图2是示出燃料电池系统的一般构造的解释性视图；
图3是示意性示出在前隔室中的状况的平面视图；
图4是示意性示出在前隔室中的各个部件的布置的解释性视图；
图5是示出在碰撞前在前隔室中的状况的解释性视图；
图6是示出在碰撞后在前隔室中的状况的解释性视图；
图7是示意性示出在前隔室中的状况的平面视图；
图8是示意性示出在前隔室中的各个部件的布置的解释性视图；
图9是示出在碰撞后在前隔室中的状况的解释性视图；
图10是示出倒棱部的另一示例的解释性视图；
图11是示出倒棱部的另一示例的解释性视图；
图12是示出倒棱部的另一示例的解释性视图；
图13是示意性示出在前隔室中的状况的平面视图；
图14是示意性示出在前隔室中的各个部件的布置的解释性视图；
图15是示出在碰撞后在前隔室中的状况的解释性视图；并且
图16是示出第一壳体的解释性视图，其中该第一壳体的突出部分和本体部被形成为分开的本体。
具体实施方式
A.第一实施例
A-1燃料电池车辆的总体构造
图1示出作为本发明的第一实施例的燃料电池车辆10的一般构造。尽管该实施例的特征在于如图1中所示的燃料电池车辆10的各个部分的布置，但是安装在燃料电池车辆10上的整个系统的构造将被初始地描述。
燃料电池车辆10包括燃料电池110、DC/DC转换器(其可以称为“FDC”)115、高电压电池140、DC/DC转换器(其可称为“BDC”)134、驱动马达136、空气压缩机(其可以缩写为“ACP”)139、水泵(其可缩写为“WP”)60和氢气泵(其可以缩写为“H2P”)44。燃料电池车辆10在使用由燃料电池110和作为第二电池的高电压电池140生成的作为驱动源的电力(电能)来驱动驱动马达136的同时行进。空气压缩机(ACP)139、水泵(WP)60和氢气泵(H2P)44利用从燃料电池110和高电压电池140中的至少一个电池供应的电力驱动。空气压缩机(ACP)139、水泵(WP)60和氢气泵(H2P)44是在燃料电池110的电力生成期间工作的燃料电池配件，并且与燃料电池110协作以提供燃料电池系统15。
图2示出安装在燃料电池车辆10上的燃料电池系统15的一般构造。除了上述燃料电池110、空气压缩机(ACP)139、水泵(WP)60和氢气泵(H2P)44以外，燃料电池系统15进一步包括氢气罐20和散热器61。
燃料电池110具有堆叠结构，其中作为电力生成本体的多个单体电池70被层压。在该实施例中，燃料电池110是聚合物电解质燃料电池，但也可以使用其它类型的燃料电池。燃料电池110的输出电压根据每个单体电池70的性能、层压的单体电池70的数目和燃料电池110的运行状况(诸如温度和湿度)而变化。在该实施例中，当燃料电池110在具有最高电力生成效率的运行点生成电力时获得的燃料电池110的输出电压是约240V。
每个单体电池70包括电解质膜和作为电极形成在电解质膜的相应表面上的阳极和阴极。在每个单体电池70中，作为包含氢气的燃料气体的通道的电池内部燃料气体通道被形成在阳极上，并且作为包含氧气的氧化气体的通道的电池内部氧化气体通道被形成在阴极上。此外，作为冷却剂的冷却水的电池间冷却剂通道被形成在相邻的单体电池70之间。燃料电池110也形成有在单体电池70的层压方向上延伸通过燃料电池110的内部的多个通道。即，形成氧化气体供应歧管和氧化气体排放歧管，所述氧化气体供应歧管将氧化气体分布到各个电池中，来自各个电池中的氧化气体通道的氧化气体被收集到所述氧化气体排放歧管中。此外，形成燃料气体供应歧管和燃料气体排放歧管，所述燃料气体供应歧管将燃料气体分布到各个电池中的燃料气体通道，来自各个电池中的燃料气体通道的燃料气体被收集到所述燃料气体排放歧管中。此外，可以形成冷却剂供应歧管和冷却剂排放歧管，所述冷却剂供应歧管将冷却剂分配到各对相邻电池之间的冷却剂通道，来自各个相邻电池之间的冷却剂通道的冷却剂被收集到所述冷却剂排放歧管中。
氢气罐20是存储作为燃料气体的氢气的存储装置，并且经由氢气供应通道22被连接到燃料电池110的氢气供应歧管。在氢气供应通道22上，作为减压阀的调节器40和注射器42被以该顺序设置，如从氢气罐20所观察的，注射器42通过电磁阀的打开和闭合操作来调节从氢气罐20供应的氢气的量。
氢气排放通道24被连接到燃料电池110的氢气排放歧管。氢气排放通道24设置有净化阀46。连接通道25被设置用于将氢气供应通道22与氢气排放通道24连接。连接通道25在注射器42下游的点处被连接到氢气供应通道22，并且在净化阀46上游的点处被连接到氢气排放通道24。经由氢气供应通道22从氢气罐20供应的氢气被用于在燃料电池110中的电力生成，并且然后被排放到氢气排放通道24中。排放到氢气排放通道24中的氢气经由连接通道25被再次引导到氢气供应通道22。因此，在燃料电池系统15中，氢气循环通过氢气排放通道24的一部分、连接通道25、氢气供应通道22的一部分和形成在燃料电池110中的燃料气体的通道。在连接通道25中，上述氢气泵(H2P)44被设置用于生成用于使氢气在通道中循环的驱动力，以便控制氢气的流量的量。尽管净化阀46在燃料电池110的电力生成期间通常被关闭，但是当杂质(诸如氮气和水蒸汽)在循环氢气中增加时，净化阀46视需要被打开，使得杂质浓度已经增大的氢气气体的一部分被排放到系统的外部。
空气压缩机(ACP)139是如下的装置，该装置用于从外部吸入空气并且压缩空气，以便将空气作为氧化气体供应到燃料电池110。空气压缩机(ACP)139经由空气供应通道32而被连接到燃料电池110的氧气供应歧管。已经被用于燃料电池110中的电力生成的氧化气体经由连接到氧化气体排放歧管的空气排放通道34被排放到燃料电池110的外部。
散热器61被设置在冷却剂通道62中，用于冷却在冷却剂通道62中流动的冷却剂。冷却剂通道62被连接到燃料电池110的上述冷却剂供应歧管和冷却剂排放歧管。此外，上述水泵(WP)60被设置在冷却剂通道62中，并且水泵(WP)60使冷却剂通道62中的冷却剂循环，使得可以调节燃料电池110的内部温度。
回来参考图1，燃料电池110经由DC/DC转换器(FDC)115被连接到第一高电压DC导体HDC1。DC/DC转换器(FDC)115使燃料电池110的输出电压升高到可以在如稍后描述的逆变器132、137中使用的高电压。
在该实施例中，被包括在燃料电池车辆10中的高电压电池140用作燃料电池110的辅助电力供应。例如，高电压电池140可以由能够放电和充电的锂离子电池或镍氢电池提供。高电压电池140存储由燃料电池110生成的电力和当车辆减速时生成的电力。该实施例的高电压电池140的输出电压当其处在不特别要求充电的稳定状态中时是约288V。
高电压电池140经由第二高电压DC导体HDC2被连接到DC/DC转换器(BDC)134，并且DC/DC转换器(BDC)134被连接到第一高电压DC导体HDC1。DC/DC转换器(BDC)134可变地调节第一高电压DC导体HDC1的电压电平，并且切换高电压电池140的充电/放电状态。当高电压电池140处在放电状态中时，DC/DC转换器(FDC)134使高电压电池140的输出电压升高到能够在如稍后描述的逆变器132、137中使用的高电压。当高电压电池140处在充电状态中时，DC/DC转换器(BDC)134将跨第一高电压DC导体HDC1的电压降到能够给高电压电池140充电的电压。以此方式，高电压电池140利用从燃料电池110传送的电力或驱动马达136的再生电力来充电。
逆变器132、137被连接到第一高电压DC导体HDC1。在该实施例中，逆变器132、137的运行电压是约650V。逆变器132被连接到经由齿轮等驱动车轮的驱动马达136，并且用作驱动马达136的驱动器。驱动马达136由包括三相线圈的同步马达提供。逆变器132由三相逆变器电路提供，其将经由DC/DC转换器(FDC)115供应的燃料电池110的输出电力和经由DC/DC转换器(BDC)134供应的高电压电池140的输出电力转换成三相AC电力，并且将AC电力供应到驱动马达136。驱动马达136利用与供应到该驱动马达136的电力对应的扭矩来驱动车轮WL。逆变器132也可以将通过驱动马达136的再生制动产生的再生电力(再生能量)传递到第一高压DC导体HDC1。
逆变器137被连接到用于驱动空气压缩机(ACP)139的ACP马达138，并且用作空气压缩机(ACP)139的驱动器。像驱动马达136，ACP马达138由包括三相线圈的同步马达提供。像逆变器132，逆变器137由三相逆变器电路提供，且其将经由DC/DC转换器(FDC)115供应的燃料电池110的输出电力和经由DC/DC转换器(BDC)134供应的高电压电池140的输出电力转换成三相AC电力，以便将AC电力供应到ACP马达138。ACP马达138利用与供应到该该ACP马达138的电力对应的扭矩驱动空气压缩机(ACP)139，使得空气被供应到燃料电池110。
在燃料电池车辆10中，逆变器141、143被连接到第二高电压DC导体HDC2。逆变器141被连接到用于驱动水泵(WP)60的WP马达142，并且用作水泵(WP)60的驱动器。像驱动马达136，WP马达142由包括三相线圈的同步马达提供。像逆变器132，逆变器141由三相逆变器电路提供，并且将经由第二高电压DC导体HDC2供应的电力转换成三相AC电力，以便将AC电力供应到WP马达142。WP马达142利用与所供应的电力对应的扭矩来驱动水泵(WP)60，使得燃料电池110被冷却。
逆变器143被连接到用于驱动氢气泵(H2P)44的H2P马达144，并且用作氢气泵(H2P)44的驱动器。像驱动马达136，H2P马达144由包括三相线圈的同步马达通过。像逆变器132，逆变器143由三相逆变器电路通过，并且将经由第二高电压DC导体HDC2供应的电力转换成三相AC电力，以便将AC电力供应到H2P马达144。H2P马达144利用与所供应带电力对应扭矩驱动氢气泵(H2P)，使得氢气在燃料电池系统15中通过氢气气体的通道循环。
此外，DC/DC转换器145被连接到第二高电压DC导体HDC2。DC/DC转换器145经由低电压DC导体LDC而被连接到低电压电池146。低电压电池146是具有比高电压电池140低的电压(在该实施例中12V)的二次电池。当低电压电池146被充电时，DC/DC转换器145将跨第二高电压DC导体HDC2的电压降到能够给低电压电池146充电的电压。
低电压配件147被连接到低电压DC导体LDC，并且电力从低电压电池146供应到低电压配件147。例如，低电压配件147包括灯，诸如头灯和刹车灯，在仪器面板上的转弯信号、擦拭器、仪表等，以及导航系统，并且也包括驱动单元，其用于打开和关闭设置在燃料气体、氧化气体和冷却剂的管中的各种阀，如图2中所示。然而，应注意的是，低电压配件147不限于这些装置。
燃料电池车辆10进一步包括控制器(未示出)。控制器具有CPU、ROM、RAM和输入/输出端口。控制器执行燃料电池系统15的控制、包括燃料电池系统15和高电压电池150的整个电力供应系统的控制，以及燃料电池车辆10的每个部分的控制。控制器从设置在燃料电池车辆10的各个部分中的传感器获得输出信号，并且也获得涉及车辆的运行的信息，诸如加速器操作量和车辆速度。然后，控制器将驱动信号输出到与电力生成和燃料电池车辆10的行进相关的各个部分。更具体地，控制器例如将驱动信号输出到DC/DC转换器115、134、145、逆变器132、137、141、143和低电压配件147。实现以上功能的控制器不需要构造成单个控制器。例如，控制器可以由两个或更多个控制器构造，诸如与燃料电池系统15的运行相关联的控制器，与燃料电池车辆10的行进相关联的控制器，和执行与行进不相关联的车辆配件的控制的控制器，并且必要的信息可以在所述两个或更多个控制器之间传递。
A-2高电压单元的布置和碰撞时的运行
图3示意性示出燃料电池车辆10的前隔室(Fcomp)内的状况。前隔室是设置在车舱VI前部中的空间。尽管各种装置被放置在前隔室中，但是除了第一高电压单元120和第二高电压单元130以及与燃料电池车辆10的本体158相关的一部分结构之外，其它装置未被示出在图3中。在图3中，指示了彼此成直角的X轴线、Y轴线和Z轴线。+X方向是燃料电池车辆10的右手侧，并且-X方向是燃料电池车辆10的左手侧。X方向是“车辆的宽度方向”和“侧向方向”。+Y方向指示在行进方向上燃料电池车辆10的前侧，并且-Y方向指示在行进方向上燃料电池车辆10的后侧。即，Y方向是“车辆的纵向方向”。+Z方向是燃料电池车辆10的上侧，并且-Z方向是燃料电池车辆10的下侧。Z方向是“竖直方向”。这些方向在稍后描述的图4至图15中指示相同方向。
第一高电压单元120包括第一高电压装置和容纳第一高电压装置的第一壳体125。第二高电压单元130包括第二高电压装置和容纳第二高电压装置的第二壳体。第一高电压装置和第二高电压装置是具有电路的任意装置，并且当例如从安全的角度，壳体在车辆碰撞时被损坏时，第一高电压装置和第二高电压装置要求不太可能或不可能从壳体暴露到外部。该要求可能根据各种规定，诸如法律所明确。第一高电压装置和第二高电压装置可以是例如其运行电压等于或高于DC 60V或AC 30V的装置。此外，第一高电压装置和第二高电压装置的运行电压可以等于或高于DC 100V。此外，第一高电压装置和第二高电压装置的运行电压可以等于或低于DC 300V。在该实施例中，第一壳体125和第二壳体由铝或铝合金形成，因此确保了第一壳体和第二壳体的足够强度以及它们重量的减小。然而，应注意的是，第一壳体125和第二壳体可以由其它类型的金属形成，诸如不锈钢。
在该实施例中，第一高电压单元120包括DC/DC转换器(FDC)115和逆变器141、143作为第一高电压装置(参见图1)。第二高电压单元130包括DC/DC转换器(BDC)134和逆变器132、137作为第二高电压装置(参见图1)。被包括在第二高电压单元130中的DC/DC转换器(BDC)134和逆变器132、137也将被称为“电力控制单元(PCU)”。
前保险杠157作为本体158的一部分被设置在前隔室的前侧处。前隔室在后侧处以仪表板面板156从车舱VI分隔开。在燃料电池车辆10中，在车辆的宽度方向上延伸的横向构件152和在车辆的纵向方向上延伸的两个侧框架150被连接到本体158，并且车辆本体的强度通过两个侧框架150和横向构件152加强。如在图3中所示，所述两个侧框架150和横向构件152的部分被定位成经过前隔室。此外，向上突出的一对悬架塔154、155被设置在前隔室中。悬架塔被形成为覆盖位于车辆本体的下方的前悬架并且支撑燃料电池车辆10的前轮，并且支撑前悬架的上端部。
第一高电压单元120位于悬架塔154、155之间，并且在仪表板面板156和前保险杠157之间，在前隔室内。第一高电压单元120被叠置在存储在燃料电池壳体内的燃料电池110上(参见稍后将描述的图4)。然后，第一高电压单元120和燃料电池110的堆叠本体经由橡胶垫圈(未示出)支撑在两个侧框架150上。
在+X方向上突出的突出部分122被设置在第一高电压单元120的更靠近悬架塔154的侧面上(在右手侧上)。当从顶部观察时，突出部分122位于在车辆的行进方向上的连接悬架塔154、155的中心轴线O1、O2的直线的前面。在图3中，当在竖直方向上从顶部观察前隔室时，连接悬架塔154、155的中心轴线O1、O2的直线被指示为直线L1。在图3中示出的悬架塔154、155的中心轴线O1、O2的位置对应于前悬架的上端部被相应的悬架塔154、155支撑的位置。如在图3中所示，在突出部分122的远端部处形成平面部分123作为大体上与行进方向(Y轴线方向)和竖直方向(Z轴线方式)平行地形成的平面表面。在图3中，在Y方向(纵向方向)上测量的平面部分123的长度被指示为长度γ。在该实施例中，没有其它高电压装置被放置在突出部分122和悬架塔154之间。
第二高电压单元130被放在燃料电池车辆10的右悬架塔154与仪表板面板156之间的空间中。第二高电压单元130被悬架塔154、仪表板面板156和本体158支撑。
图4示意性示出当在图3中所示的IV-IV横截面中观察时的前隔室的内部中的各个部件的布置。如上所述，燃料电池110以及被叠置在燃料电池110上的第一高电压单元120被支撑在两个侧框架150上。在燃料电池110的下方，放置作为在燃料电池110的电力生成期间的燃料电池配件的ACP马达138、空气压缩机(ACP)139、WP马达142、水泵(WP)60、H2P马达144和氢气泵(H2P)44。燃料电池配件被支撑在连接到本体158的悬挂构件159上。
在图4中，当投影在IV-IV横截面上时，在行进方向上位于IV-IV横截面的后方的第二高电压单元130的位置由虚线指示。如上所述，悬架塔154、155被形成为覆盖前悬架，并且前轮被连接到前悬架的下端。即，车轮WL位于悬架塔154、155的下方。因此，悬架塔154和仪表板面板156之间的空间随着其水平变低而沿着车轮WL的形状变窄。因此，放置于形成在悬架塔154和仪表板面板156之间的空间中的该实施例的第二高电压单元130被定位于在水平方向上与悬架塔154的上端部重叠的水平处。因此，第二高电压单元130位于在水平方向上与第一高电压单元120重叠的位置处。
此外，如在图4中所示，设置在第一高电压单元120的第一壳体125的侧面上的突出部分122位于在水平方向上与悬架塔154重叠的位置处。在该实施例中，以柱状形状形成的悬架塔154具有最靠近第一高电压单元120的上端角部，并且突出部分122位于在水平方向上与上端角部重叠的位置处。在图4中，悬架塔154的最靠近第一高电压单元120的上端角部被指示为由虚线包围的“区域C”。在形成覆盖位于车辆本体的下方的前悬架的空间的悬架塔154的壁中，上端角部具有比其它部分(例如，侧部)高的刚性。
图5和图6示出当在竖直方向上从上方观察时的在燃料电池车辆10碰撞之前和之后在前隔室内的状况。图5示出碰撞前的状况，并且图6示出碰撞后的状况。在该实施例中，第二高电压单元130位于在车辆的行进方向(Y方向)上不与第一高电压单元120重叠的位置处。因此，即使在行进方向上碰撞载荷从燃料电池车辆10的头部施加，并且第一高电压单元120移动，第一高电压单元120也不可能损坏第二高电压单元130。在该实施例中，关注的是碰撞载荷从车辆的左前侧对角地(在图3中由轮廓箭头指示的方向)施加的情形，并且图6示出从车辆的左前侧对角地施加碰撞载荷的状况。
当从车辆的左前侧对角地(如由图3中的轮廓箭头指示)施加碰撞载荷时，燃料电池车辆10的左前部分被损坏，并且碰撞载荷被施加到第一高电压单元120，使得第一高电压单元120对角地向右后方移动。因此，在该实施例中，第一高电压单元120对角地向右后方移动。因为第一高电压单元120和燃料电池110在该实施例中被固定到彼此，所以当被施加碰撞载荷时，第一高电压单元120和燃料电池110通常作为一个单元移动。当第一高电压单元120对角地向右后方移动时，第一高电压单元120的突出部分122与悬架塔154碰撞。
更具体地，在该实施例中，突出部分122被设置在第一高电压单元120上；因此，如果从车辆的左前侧对角地施加碰撞载荷，则突出部分122在第一高电压单元120与第二高电压单元130碰撞之前与悬架塔154碰撞，并且第一高电压单元120的移动被限制。因此，当突出部分122与悬架塔154碰撞时，如在图6中的箭头所示，第一高电压单元120绕突出部分122与悬架塔154接触的支撑点逆时针旋转。然后，第一高电压单元120的行进方向上的、在更靠近悬架塔155的一侧(左手侧)上的后端部与仪表板面板156碰撞，使得第一高电压单元120被停止。
根据如上所述构造的该实施例的燃料电池车辆10，在前隔室中位于悬架塔154、155之间的第一高电压单元120包括朝向一个悬架塔154突出的突出部分122。因此，即使当可能造成第一高电压单元120撞击第二高电压单元130的情形的碰撞载荷从左前侧对角地施加时，第一高电压单元120也不太可能或不可能与第二高电压单元130碰撞，并且即使发生碰撞，撞击力也可以被减轻或减小。因此，可以抑制由于碰撞引起的第二高电压单元130的损坏。更具体地，即使在车辆碰撞时，第一高电压单元120响应于碰撞载荷而移动，突出部分122与悬架塔154碰撞，如图6中所示，使得第一高电压单元120的进一步移动被限制，并且第一高电压单元120不太可能或不可能与第二高电压单元130碰撞。
因此，抑制或防止由于来自第一高电压单元120的撞击引起的第二高电压单元130的损坏。因此，在该实施例的燃料电池车辆中，组成第一高电压单元120的第一壳体125仅要求确保强度足以承受假定的碰撞载荷。即，仅要求确保第一壳体125的足够厚度，或者形成具有较高刚性的材料的第一壳体125，使得即使第一壳体125被施加假定的碰撞载荷，第一壳体125也不太可能或不可能被损坏。通常，如果第一高电压单元120的第一壳体125的刚性被增大，则第一高电压单元120的重量增加，并且当第一高电压单元120与第二高电压单元130碰撞时施加到第二高电压单元130的撞击力增加。然而，在该实施例中，第一高电压单元120不太可能或不可能与第二高电压单元130碰撞；因此，就来自第一高电压单元120的撞击而言，不需要确保第二高电压单元130的强度。因此，被包括在第二高电压单元130中的第二壳体的刚性可以被设定到低的数值，并且可以抑制第二高电压单元130的重量的增加。就燃料电池车辆10的燃料经济性的改善而言，也期望减小第二高电压单元130的重量。
为了减小在车辆碰撞时第一高电压单元120与第二高电压单元130的碰撞的可能性，期望的是，将突出部分122与悬架塔154之间的距离设定成比突出部分122后侧上的第一高电压单元120与第二高电压单元130之间的距离短，如图5中所示。在图5中，突出部分122与悬架塔154之间的距离(如在X轴线方向上测量)被指示为“距离B”。在图5中在突出部分122的后侧上的第一高电压单元120的一部分与第二高电压单元130之间的距离(如在X轴线方向上测量)被指示为“距离A”。在该实施例中，A＞B的关系成立。因此，在第一高电压单元120与第二高电压单元130碰撞之前，容易引起突出部分122与悬架塔154碰撞。
期望的是，第一高电压单元120被定位成使得整个突出部分122相对于连接悬架塔154、155的中心轴线O1、O2的直线L1在行进方向上的前侧上，如在图3和图5中所示。利用该布置，当从车辆的左前侧对角地施加碰撞载荷时，突出部分122可能在第一高电压单元120与第二高电压单元130碰撞之前与悬架塔154碰撞。然而，突出部分122不需要相对于上述直线L1完全位于在行进方向上的前侧上，但是突出部分122的至少一部分可以位于直线L1的行进方向上的前侧上。例如，尽管突出部分122的纵向方向上的长度被指示为长度γ(参见图3)，但是突出部分122的行进方向上位于直线L1的前侧上的部分的比例期望为长度γ的20％或更多，更期望为50％或更多，并且进一步期望为80％或更多。
也期望的是，当从上面观察时，第一高电压单元120被定位成使得突出部分122的至少一部分相对于直线L2位于在行进方向上的前侧上，所述直线L2连接悬架塔154、155的行进方向上的前端部，如在图5中所示。利用该布置，当从车辆的左前侧对角地施加碰撞载荷时，突出部分122更可能在第一高电压单元120与第二高电压单元130碰撞之前与悬架塔154碰撞。当突出部分122的至少一部分位于直线L2的行进方向上的后侧上时，在图5中所示的顶部视图中，当碰撞载荷在X轴线方向上(更具体地，从左侧)施加时，可以期望第一高电压单元120的移动被悬架塔154阻挡。
在该实施例中，突出部分122形成有平面部分123作为通常形成为与Y轴线方向和Z轴线方向平行的平面表面。因此，突出部分122能够确保可以在车辆碰撞时与悬架塔154接触(碰撞)的更大面积的表面。因此，即使当在车辆碰撞时第一高电压单元的移动状况(诸如移动方向)改变时，也可以确保借助悬架塔154停止第一高电压单元120的移动的效果。作为车辆碰撞时第一高电压单元120的移动状况中的变化的因数，可以考虑从车辆的左前侧对角地施加的碰撞载荷的角度的变化以及当施加碰撞载荷时本体158的变形状态的变化。然而，应注意的是，即使突出部分122不具有基本上与Y轴线方向和Z轴线方向平行形成的平面部分123，也可以通过使突出部分122与悬架塔154碰撞来获得使第一高电压单元120停止的类似效果。
此外，在该实施例中，突出部分122被设置于在水平方向上与在悬架塔154的上端角部中最靠近第一高电压单元120的区域C(参见图4)重叠的位置处。利用该布置，在车辆碰撞时，突出部分122可能与悬架塔154的具有最高刚性的区域碰撞。因此，通过使突出部分122与悬架塔154碰撞，可以用进一步提高的可靠性来停止第一高电压单元120的移动。
突出部分122的至少一部分可以不在水平方向上与悬架塔154重叠。例如，即使在碰撞之前的状况中突出部分122的至少一部分在水平方向上不与悬架塔154重叠的情形中，当车辆碰撞时施加的碰撞载荷具有在竖直方向上的分量时，也能够使突出部分122与悬架塔154碰撞，并且使第一高电压单元120停止。然而，期望的是，在碰撞之前的状况中，突出部分122的至少一部分在水平方向上与悬架塔154重叠，以便进一步提高使突出部分122与悬架塔154碰撞并且使第一高电压单元120的移动停止的操作的可靠性。
在该实施例中，突出部分122从第一壳体125的本体部127的侧面朝向悬架塔154突出。然而，可以采用不同的布置。例如，突出部分可以被设置成使得它从第一壳体125的本体部127的顶面朝向悬架塔154(在+X方向上)突出。在该情形中，如果满足如上所述的突出部分122和悬架塔154之间的位置关系，则也能够获得通过使突出部分122在车辆碰撞时与悬架塔154碰撞来抑制第二高电压单元130的损坏的大致相同效果。
在该实施例中，第一高电压单元120和第二高电压单元130被定位成在水平方向上彼此重叠。然而，可以采用不同的布置。即使在车辆碰撞之前的状况中，在第一高电压单元120和第二高电压单元130在水平方向上不彼此重叠的情形中，当碰撞载荷具有竖直方向上的分量时，第一高电压单元120也可以与第二高电压单元碰撞。在该情形中，通过在第一高电压单元120的第一壳体125上设置突出部分122，也可以抑制由于碰撞引起的第二高电压单元130的损坏，如在该实施例中。然而，通常考虑的是，在行进中的车辆碰撞时，在碰撞载荷中，在竖直方向上的分量不是很大。因此，当第一高电压单元120和第二高电压单元130位于在水平方向上彼此重叠的位置处时，通过在第一高电压单元120上设置突出部分122，可以特别明显地获得上述效果。
在第一高电压单元120的第一壳体125中，突出部分122可以通过铸造等形成为具有本体部127的单元，该本体部127形成容纳第一高电压装置的空间，或者突出部分122和本体部127可以形成为分开的构件，并且然后彼此结合以成为一体。在本体部127和突出部分122被形成为分开的构件的情形中，期望由相同的材料诸如铝或铝合金来形成突出部分122和本体部127。因此，能够确保突出部分122的足够强度，同时抑制第一高电压单元120的重量的增加，通过专门设置不放置任何装置的突出部分122可能造成第一高电压单元120的重量的增加。突出部分122可以由与本体部127的材料不同的金属材料形成。当突出部分122和本体部127被形成为分开的构件时，将这些部分122、127结合在一起的方法可以选自各种方法，诸如使用螺栓和螺母的方法、使用铆钉的方法、焊接等。
即使当第一高电压单元120与悬架塔154之间的相对位置关系被改变，诸如当第一高电压单元120被应用到不同的车辆类型，在突出部分122和本体部127被形成为分开的构件的情形中，可以容易地使得突出部分122与悬架塔154之间的位置关系是适当的。即，即使当第一高电压单元120与悬架塔154之间的位置关系因每个车辆类型而改变或不同，仅通过改变突出部分122的附接位置，就可以使突出部分122相对于悬架塔154的位置是适当的。因此，可以提高燃料电池车辆的生产率。
B.第二实施例
类似于图3的图7的平面视图示意性示出第二实施例的燃料电池车辆210的前隔室内的状况。第二实施例的燃料电池车辆210具有与第一实施例的燃料电池车辆10大体上相同的构造，不同在于车辆210包括第一高电压单元220替代第一高电压单元120。因此，相同的附图标记被分配到与第一实施例共同的部分或部件，并且这些部分或部件的详细描述将不再提供。
第二实施例的第一高电压单元220具有倒棱部124，倒棱部124形成在第一高电压单元220的行进方向上的后端部中、在更靠近悬架塔154的一侧(右手侧)上。倒棱部124位于通过将靠近后端部的第一壳体125的侧面延长而形成的形状的内侧上。在图7中，第一壳体125的靠近上述端部的侧面被指示为侧面125a、125b。在该实施例中，倒棱部124被形成为凹进部，在该凹进部处，具有大体上长方形形状的第一高电压单元220的角部中的一个角部是凹进的。倒棱部124与突出部分122一起被设置在组成第一高电压单元220的第一壳体125上。
类似于图4的图8的解释性视图示意性示出了当在图7中所示的Ⅷ-Ⅷ横截面中观察时的前隔室的内部中的各个部件的布置。在图8中，当投影在Ⅷ-Ⅷ横截面上时，在行进方向上位于Ⅷ-Ⅷ横截面的后方的倒棱部124的位置由虚线指示。在该实施例中，如在图8中所示，作为凹进部的倒棱部124从第一高电压单元220的上端到第一高电压单元220的下端附近在竖直方向上延伸。因此，形成倒棱部124的范围在水平方向上与第二高电压单元130重叠。
类似于图6的图9的解释性视图示出了当在竖直方向上从上方观察时的在燃料电池车辆210碰撞之后在前隔室内的状况。如果从车辆的左前侧对角地(如由图7中的轮廓箭头指示)施加碰撞载荷，则燃料电池车辆210的左前部分被损坏，并且碰撞载荷被施加到第一高电压单元220，使得第一高电压单元220对角地向右后方移动。因此，第一高电压单元220对角地向右后方移动。如果第一高电压单元220对角地向右后方移动，则第一高电压单元220的突出部分122与悬架塔154碰撞，使得第一高电压单元220的移动被限制。
这时，第一高电压单元220绕突出部分122与悬架塔154接触的支撑点逆时针旋转，如由图9中的箭头指示的。然后，第一高电压单元220的行进方向上的、在更靠近悬架塔155的一侧(左手侧)上的后端部与仪表板面板156碰撞，使得第一高电压单元220被停止。
如上所述，倒棱部124被形成在第二实施例的第一高电压单元220中。因此，当高电压单元220在碰撞后被停止时，变得易于保证第一高电压单元220与第二高电压单元130之间的距离。因此，可以进一步加强抑制或防止第一高电压单元220与第二高电压单元130碰撞的效果，以及减轻当第一高电压单元220与第二高电压单元130碰撞时施加到第二高电压单元130的撞击力的效果。
在该实施例中，倒棱部124被形成于在水平方向上与第二高电压单元130重叠的位置处。然而，可以采用不同的布置。例如，当车辆碰撞时施加的碰撞载荷具有在竖直方向上的分量时，倒棱部124也能够确保即使在碰撞之前的状况中倒棱部124的至少一部分在水平方向上不与第二高电压单元130重叠的情形中，第一高电压单元220与第二高电压单元120之间的距离。然而，期望的是，在碰撞之前的状况中，倒棱部124的至少一部分在水平方向上与第二高电压单元130重叠，并且更期望的是，倒棱部124整体在水平方向上与第二高电压单元130重叠，以便加强在车辆碰撞时确保第一高电压单元220与第二高电压单元130之间的距离的效果。
图10至图12示出了具有与在图7至图9中所示的倒棱部124不同的形状的倒棱部的示例。在图10至图12中，示出碰撞前在竖直方向上从顶部观察第一高电压单元220时的倒棱部的形状。
在图10中示出的倒棱部124a具有通过从第一高电压单元220的一个角部切除具有Z轴线方向作为纵向方向的大体三棱柱而形成的斜面形状。图11中所示的倒棱部124b被形成为凹部，在该凹部处，具有大体长方体形状的第一高电压单元220的一个角部是凹的，像倒棱部124那样。然而，应注意的是，当从顶部观察时，在图7至图9中所示的倒棱部124被以台阶形式形成(即，通过从角部切除四棱柱而形成)，而图11中所示的倒棱部124b被形成为具有弯曲表面。图12中所示的倒棱部124c具有弯曲表面，像图11的倒棱部124b那样，但是倒棱部124c作为整体被以凸形形成。如上所述，倒棱部的表面可以是平面表面、弯曲表面，呈阶梯形式，或者呈其它不同形式。此外，倒棱部作为整体例如可以呈凹形、凸形、斜面形或者其它不同形状。
如上所述，只要当第一高电压单元220由于车辆碰撞而移动时，倒棱部能够容易地确保第一高电压单元220和第二高电压单元130之间的距离，则设置在第一高电压单元220的第一壳体125中的倒棱部可以具有期望的形状。如上所述，倒棱部仅要求被形成为使得倒棱部位于通过使邻近倒棱部的第一壳体125侧面延长而形成的形状的内侧上。即，倒棱部的表面仅要求存在于比第一壳体125的假想外表面深的位置处，所述假想外表面将通过使邻近倒棱部第一壳体125的侧面延长而形成。尽管在图7和图10至12的顶视图中侧面被指示为侧面125a、125b，但是侧面包括第一壳体125的顶面。当第一壳体125具有矩形形状时，存在邻接倒棱部的三个侧面。
C.第三实施例
类似于图3的图13的平面视图示意性示出第三实施例的燃料电池车辆310的前隔室内的状况。第三实施例的燃料电池车辆310具有与第一实施例的燃料电池车辆10大体上相同的构造，不同在于车辆310包括第一高电压单元320替代第一高电压单元120。因此，相同的附图标记被分配到与第一实施例共同的部分或部件，并且这些部分或部件的详细描述将不再提供。
第三实施例的第一高电压单元320具有在-Y方向上突出的突起部126，并且突起部126被形成在第一高电压单元320的行进方向上的后端部上、在更靠近悬架塔155的一侧(左手侧)上。在该实施例中，没有其它高电压装置被放置在突起部126和仪表板面板156之间。突起部126被设置在组成第一高电压单元320的第一壳体125上。
类似于图4的图14的解释性视图示意性示出当在图13中所示的XIV-XIV横截面中观察时的前隔室的内部中的各个部件的布置。在图14中，设置在XIV-XIV横截面的行进方向上的后侧上的突起部126的位置由虚线指示。在该实施例中，突起部126被设置在第一高电压单元320的后端面的左上端附近。
类似于图6的图15的解释性视图示出在竖直方向上从上方观察时的在燃料电池车辆310碰撞之后在前隔室内的状况。如果碰撞载荷从车辆的左前侧对角地施加，如由图13中的轮廓箭头指示的，则第一高电压单元320向右后方对角地移动。如果第一高电压单元320对角地向右后方移动，则第一高电压单元320的突出部分122与悬架塔154碰撞，并且第一高电压单元320的移动被限制。
这时，第一高电压单元320绕突出部分122与悬架塔154接触的支撑点逆时针旋转，如由图15中的箭头指示的。然后，设置在第一高电压单元320的行进方向上的、在更靠近悬架塔155的一侧(左手侧)上的后端部上的突起部126与仪表板面板156碰撞，并且使第一高电压单元320停止。
如上所述，在该实施例中，第一高电压单元320的第一壳体125设置有突起部126，使得可以进一步加强在车辆碰撞时使第一高电压单元320停止的效果。
期望的是，设置在第一高电压单元320的第一壳体125上的突起部126被形成为在竖直方向上靠近第一高电压单元320的第一壳体125的上端部分，如在图14中所示。更具体地，突起部126优选地被设置在第一高电压单元320的第一壳体125的竖直中央部的上方。设置突起部126的位置更优选地在第一高电压单元320的第一壳体125在竖直方向上的上30％范围内，并且进一步优选地在20％范围内。利用如此设置的靠近第一高电压单元320的第一壳体125的上端的突起部126，即使当第一高电压单元320在车辆碰撞时击打进仪表板面板156中时，也可以使第一高电压单元320的击打的竖直位置或水平更高。在仪表板面板156的车舱VI侧上放置设备、装置等，并且在竖直方向上的上侧上，确保车舱VI内的乘客与仪表板面板156之间的较大距离。因此，通过将碰撞时第一高电压单元320击打进仪表板面板156中的位置设定到更高水平，可以加强燃料电池车辆310的乘客保护性能。
期望的是，第一高电压单元设置有在第三实施例中所示的突起部126连同在第二实施例中所示的倒棱部124，因为可以获得如上所述的相应效果。
D.第四实施例
从减小第一高电压单元的第一壳体125的重量的立场看，期望减小突出部分122的重量。为了减小突出部分122的重量，突出部分122可以具有例如中空结构。此外，为了进一步增加突出部分122的强度，期望在中空的突出部分122的内部中形成用于加强中空结构的加强肋。该布置将在以下被描述为第四实施例。
图16示出第一壳体125的一个示例，第一壳体125被包括在第一高电压单元120中，并且由作为分开的本体的突出部分122和本体部127组成。图16是示出以下状况的分解透视图，在该状况中，突出部分122与本体部127脱离，并且这些部分122、127的结合表面彼此对置。在第四实施例中，相同的附图标记被分配到与第一实施例共同的部分或部件，并且这些部分或部件的详细描述将不再提供。
在图16的第一壳体125中，在突出部分122的突出方向上突出的加强肋162被形成在与突出部分122接触的本体部127的外表面的连接部上。在第一壳体125中，突出部分122具有中空结构。然后，用于加强中空的突出部分122的第二加强肋160被形成在突出部分122的内部中。第二加强肋160被设置成平行于突出部分122的突出方向，并且将突出部分122内部的空间分成多个区段。当突出部分122被附接到本体部127时，形成在本体部127上的第一加强肋162的端面与形成在突出部分122上的第二加强肋160的端面接触。在图16中，带阴影的区域指示第一加强肋162和第二加强肋160的相互接触部。如在图16中所示，在本体部127和突出部分122的连接部中，第一加强肋162和第二加强肋160的相互接触端面在形状上彼此相同。即，第一加强肋162的端面和第二加强肋160的端面被以反转形状形成，当第一加强肋162和第二加强肋160彼此叠置时，所述反转形状彼此一致。
因此，第一加强肋162和第二加强肋160的设置使得能够增加突出部分122的强度，并且也增加突出部分122和本体部127的连接部的强度。通常已知的是，设置有肋的板的强度等于或高于板的厚度被增加的情形中的强度。因此，利用设置在本体部127上的第一加强肋162，能够增加本体部127和突出部分122的连接部的强度，同时抑制第一壳体125的重量的增加。此外，利用设置在突出部分122上的第二加强肋160，能够增加突出部分127的强度，同时抑制突出部分122的重量的增加。
此外，在图16中，第一加强肋162的端面和第二加强肋160的端面在形状上彼此相同。因此，当突出部分122与悬架塔154碰撞时，从悬架塔154接收的力可以被更有效地从突出部分122传递到本体部127侧，并且可以提高使第一高电压单元120停止的效果。
E.修改示例
修改示例1
在图示的实施例中的每个实施例中，第一高电压单元包括DC/DC转换器(FDC)115和逆变器141、143作为第一高电压装置，并且第二高电压单元130包括DC/DC转换器(BDC)134和逆变器132、137作为第二高电压装置。然而，可以采用不同的布置。例如，不同于以上实施例中的高电压装置的高电压装置的不同组合可以被放置在第一高电压单元和第二高电压单元130中的每一个高电压单元中。第一高电压单元和第二高电压单元130中的每一个高电压单元仅要求在其壳体中存储当车辆接收到撞击时期望防止被暴露的一个或多个高电压装置。当如在以上实施例中两个或更多个高电压装置被存储在第一高电压单元和第二高电压单元130中的每一个高电压单元中时，与相应的高电压装置被存储在不同的壳体中的情形相比，作为涉及高电压装置的整体的系统的重量可以被减小。
例如，除了DC/DC转换器(FDC)115和逆变器141、143之外，第一高电压单元可以进一步包括燃料电池110。在另一示例中，第一高电压单元可以包括仅燃料电池110作为第一高电压装置。然而，优选的是，因为高电压配线可以被缩短，并且配线结构可以被简化，所以燃料电池110和被连接到燃料电池110并从燃料电池110接收电力的其它高电压装置被放置在同一高电压单元中。
在所示的实施例中的每个实施例中，燃料电池110位于前隔室中的第一高电压单元的下方，使得第一高电压单元叠置在燃料电池110上。然而，可以采用不同的布置。例如，燃料电池110可以不被包括在第一高电压单元或第二高电压单元130中，而可以被放置在车舱VI的底板的下方。在该情形中，如果放置在前隔室中的第一高电压单元和第二高电压单元130基本上满足如以上实施例的相同位置关系，则可以基本上获得抑制第二高电压单元130的损坏的相同效果。
此外，第一高电压单元和第二高电压单元130可以在它们的壳体中存储具有较低的运行电压的低电压装置以及高电压装置。
修改示例2
当第一高电压单元或第二高电压单元130存储两个或更多个高电压装置时，被包括在第一高电压单元或第二高电压单元130中的壳体的本体部可以被分成两个或更多个空间。然后，不同的高电压装置可以被放置在相应的空间中。例如，在第一高电压单元中，燃料电池110、DC/DC转换器(FDC)115和逆变器141、143可以被放置作为第一高电压装置，并且各个装置可以被放置在本体部127的内部所分成的不同空间中。利用该布置，两个或更多个高电压装置被放置成在单个壳体中靠近彼此，使得将高电压装置彼此连接的高电压配线可以被缩短，并且配线结构可以被简化。
修改示例3
尽管第二高电压单元130在每个所示的实施例中位于悬架塔154和仪表板面板156之间，但是可以采用不同的布置。第二高电压单元130可以位于左手侧或右手侧上，并且可以位于悬架塔155和仪表板面板156之间。当突出部分122被设置在第一高电压单元的第一壳体125上以便朝向第二高电压单元130所位于的一侧突出时，可以基本上获得与以上实施例相同的效果，即获得抑制在车辆碰撞时第二高电压单元130的损坏的效果。
此外，可以设置两个第二高电压单元130，并且一个第二高电压单元130可以被放在悬架塔154和仪表板面板156之间，而另一个可以被放在悬架塔155和仪表板面板156之间。在该情形中，一对突出部分122可以被设置在第一高电压单元的第一壳体125上，以便向左和右突出。在该情形中，也期望设置左倒棱部和右倒棱部124。也期望设置左突起部和右突起部126。
修改示例4
在燃料电池车辆10、210、310中，用于驱动所述驱动马达136的电力供应系统可以被构造成与实施例的电力供应系统不同。例如，可以不从燃料电池110和高电压电池140两者向驱动马达136供应电力，而是仅从燃料电池110和高电压电池140中的一个向驱动马达136供应电力。
应理解的是，本发明不限于上述实施例和修改示例，而是可以在不偏离本发明的原理的情况下以各种布置来实施。例如，在实施例和修改示例中的与“发明内容”中描述的技术特征对应的技术特征可以被适当替换或组合，以便解决如上所示的部分或全部问题，或者实现如上所述的部分或全部效果。如果任一个技术特征在该说明书中未被描述成必要技术特征，则可以视情况删除该特征。

Claims (12)

1.一种安装有燃料电池的燃料电池车辆，所述燃料电池车辆的特征在于包括：
第一高电压单元，所述第一高电压单元具有第一高电压装置和第一壳体，所述第一壳体包括本体部和突出部分，所述本体部具有存储所述第一高电压装置的空间，并且所述突出部分从所述本体部的外表面突出；以及
第二高电压单元，所述第二高电压单元具有第二高电压装置，所述第一高电压单元和所述第二高电压单元被容纳在所述燃料电池车辆的前隔室中，其中：
所述第一高电压单元位于一对悬架塔之间，并且在仪表板面板和前保险杠之间，所述悬架塔支撑前悬架的上端部，所述前悬架支撑所述燃料电池车辆的前轮；
所述第二高电压单元位于所述悬架塔中的一个悬架塔与所述仪表板面板之间的空间中；并且
所述突出部分朝向所述悬架塔中的所述一个悬架塔突出，并且，当从所述车辆的上面观察时，相对于连接所述悬架塔的中心轴线的直线，所述突出部分的至少一部分位于所述燃料电池车辆的行进方向上的前侧上。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述第一壳体在当在所述行进方向上观察时的后端部中、在靠近所述悬架塔中的所述一个悬架塔的第一侧上具有倒棱部，所述倒棱部位于通过使靠近所述后端部的所述第一侧的所述第一壳体的侧面延长而提供的形状的内侧。
3.根据权利要求1所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述第一壳体进一步包括突起部，所述突起部在所述行进方向上向后突出，所述突起部位于当在所述行进方向上观察时的所述第一壳体的后端部中、在靠近所述悬架塔中的另一个悬架塔的第二侧上。
4.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述第一壳体进一步包括突起部，所述突起部在所述行进方向上向后突出，所述突起部位于当在所述行进方向上观察时的所述第一壳体的后端部中、在靠近所述悬架塔中的另一个悬架塔的第二侧上。
5.根据权利要求3所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述突起部被设置在所述第一壳体的竖直中央部的上方。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述突出部分被设置于在水平方向上与在具有柱形形状的所述悬架塔中的所述一个悬架塔的上端角部中最靠近所述第一高电压单元的区域重叠的位置处。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述突出部分包括远端部，所述远端部具有与所述行进方向和竖直方向平行的平面表面。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述突出部分由铝或铝合金制成。
9.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述突出部分和所述本体部是分开的构件。
10.根据权利要求9所述的燃料电池车辆，其特征在于：
所述突出部分具有中空结构，并且被设置在所述第一壳体的与所述悬架塔中的所述一个悬架塔对置的侧面上；
用于与所述突出部分接触的连接部被设置在所述本体部的外表面上，并且在所述突出部分的突出方向上突出的第一加强肋被设置在所述连接部中；
被构造成加强中空的突出部分的第二加强肋被设置在所述突出部分的内部；并且
在所述连接部中所述第一加强肋的端面与所述第二加强肋的端面接触，所述第一加强肋的端面与所述第二加强肋的端面在形状上相同。
11.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃料电池车辆，其特征在于，被包括在所述第一高电压单元中的所述第一高电压装置包括多个第一高电压装置，所述多个第一高电压装置包括所述燃料电池和被供应由所述燃料电池生成的电力的高电压装置。
12.根据权利要求2所述的燃料电池车辆，其特征在于，所述倒棱部被设置在最靠近所述第二高电压单元的所述第一壳体的角部处。
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